2025年高考第三次模拟考试卷：物理（河北卷）（解析版）

这是一份2025年高考第三次模拟考试卷：物理（河北卷）（解析版），共17页。试卷主要包含了如图所示为酒店送餐机器人等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
第I卷（选择题）
单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1．“V”形吊车在港口等地有重要的作用.如图所示，底座支点记为O点，OA为“V”形吊车的左臂，OA上端A处固定有定滑轮，OB为活杆且为“V”形吊车的右臂，一根钢索连接底座与B点，另一根钢索连接B点后跨过定滑轮吊着一质量为M的重物，重物静止.已知左臂OA与水平面的夹角为，左臂OA与钢索AB段的夹角为θ，且左臂OA与右臂OB相互垂直，左臂OA、右臂OB总质量为m，钢索质量忽略不计，不计一切摩擦，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．定滑轮对钢索的支持力为
B．AB段钢索所受到的拉力为2Mg
C．右臂OB对钢索的支持力为
D．底座对左臂OA、右臂OB、重物整体的支持力为
【答案】A
【详解】A．作示意图如图1所示，设重物所在位置为C点，则钢索在A点夹角为
定滑轮只改变钢索拉力的方向，不改变力的大小，则钢索对滑轮的作用力方向沿着的角平分线，即
由牛顿第三定律可知，滑轮对钢索的作用力
故A正确；
B．由题意可知，物体缓慢向上运动，钢索拉力
故B错误；
C．以B点为研究对象，受力分析如图2所示，可知
解得
故C错误；
D．以整体为研究对象，钢索也与底座接触，底座对整体的支持力大于，故D选项错误。
故选A。
2．如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是一正方体的8个顶点，正方体边长为d，AE边竖直向下。空间有一沿AB方向的匀强电场，从A点沿AD方向水平抛出一质量为m、带电量为＋q的小球，小球恰好落到G点，重力加速度为g，则（ ）
A．电场强度大小为
B．小球抛出的速度大小为
C．小球从A点运动到G点的时间为
D．小球运动到G点时速度方向与水平面的夹角θ满足
【答案】A
【分析】小球在重力和电场力的作用下，小球在做类平抛运动，结合电场和重力场知识及运动学公式计算可以得出答案。
【详解】A．小球在正方体内做类平抛运动，只有当重力等于电场力时，小球才可以到达G点，故
A正确；
B．由运动学公式可得
B错误；
C．由B可得
C错误;
D．小球运动到G点时速度方向与水平面的夹角θ满足
D错误。
故选A。
3．2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面2.8102 km、远火点距离火星表面5.9105 km，则“天问一号” （ ）
A．在近火点的加速度比远火点的小B．在近火点的运行速度比远火点的小
C．在近火点的机械能比远火点的小D．在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动
【答案】D
【详解】A．根据牛顿第二定律有
解得
故在近火点的加速度比远火点的大，故A错误；
B．根据开普勒第二定律，可知在近火点的运行速度比远火点的大，故B错误；
C．“天问一号”在同一轨道，只有引力做功，则机械能守恒，故C错误；
D．“天问一号”在近火点做的是离心运动，若要变为绕火星的圆轨道，需要减速，故D正确。
故选D。
4．在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律．法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系．已知单摆摆长为l，引力常量为G，地球质量为M，摆球到地心的距离为r，则单摆振动周期T与距离r的关系式为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】单摆的周期为
其中摆球所在处的重力加速度为
联立两式可得
故选B。
5．如图所示，粗细均匀的足够长平行光滑金属导轨固定在倾角的绝缘斜面上，导轨间距为，导轨区域存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨底端连接一个阻值为的定值电阻，在靠近导轨顶端处垂直导轨放置一根质量为的金属棒，金属棒接入电路的阻值为，金属棒由静止开始释放，经过时间速度达到，之后继续加速直至匀速运动。金属棒运动过程中始终与导轨保持垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为，，。下列说法正确的是（ ）
A．撤去外力瞬间，金属棒的加速度为
B．金属棒匀速运动时的速度为
C．经过时间通过金属棒的电荷量为
D．经过时间金属棒运动的位移为
【答案】D
【详解】A．撤去外力瞬间，对金属棒进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
故A错误；
B．金属棒匀速运动时，根据平衡条件有
其中
解得
故B错误；
C．对金属棒进行分析，根据动量定理有
其中
解得
故C错误；
D．由于
，
结合上述解得
故D正确。
故选D。
6．一个α粒子融合到一个核的核反应方程式为，“比结合能曲线”如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．核比核稳定
B．反应式中最稳定的是核
C．该核反应后的比结合能增加
D．反应式左边的原子核比右边的原子核具有较多的结合能
【答案】C
【详解】A．由图可知，核的比结合能比核的比结合能更大，故核比核稳定，故A错误；
B．由图可知，可知核的比结合能最小，在反应式中是最不稳定，故B错误；
C．由图可知，的比结合能比的比结合能和的比结合能都大，所以该核反应后的比结合能增加，故C正确；
D．结合能等于比结合能乘以核子数。的比结合能约为7MeV，核子数为4，结合能约为
的比结合能约为8MeV，核子数为16，结合能约为
所以反应式左边结合能约为28 MeV + 128 MeV = 156MeV
的比结合能约为8.5MeV，核子数为20，结合能约为
可知反应式右边结合能更大，所以反应式左边的原子核比右边的原子核具有较少的结合能，故D错误。
故选C。
7．如图所示为酒店送餐机器人。某次送餐中，机器人从电梯口静止开始做直线运动到达客房门口，到达客房门口时速度恰好为零，全程长10m。机器人运动的最大速度2m/s，加速时最大加速度0.5m/s2，减速时最大加速度1m/s2。则酒店机器人该次送餐的最短时间为（ ）

A．5sB．6sC．8sD．10s
【答案】C
【详解】根据题意可知，，
代入数据解得，，
所以
故选C。
多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目的要求，全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的得0分。
8．图为通过远距离输电方式给新能源汽车充电桩供电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为、，输电线总电阻为。在的原线圈两端接入一电压为的交流电。不考虑其它因素的影响，下列说法正确的是（ ）
A．充电桩上交流电的周期为0.01s
B．当充电桩使用个数增多时，的输出电压减小
C．当的输入功率为时，输电线上损失的电功率为
D．当的输入功率为时，的输出电压有效值为
【答案】BD
【详解】A．由可知，则周期为s
故A错误
B．若充电桩消耗的功率增大，则电源输入总功率变大，因为总电压不变，由可知升压变压器原线圈电流变大，升压变压器副线圈电流变大，则输电线上的损耗电压变大，降压变压器原线圈电压变小，则的输出电压减小,故B正确。
C．的输入电压为V
的输入功率为时，则电流为A
根据
解得A
输电线上损失的电功率为
故C错误；
D．根据
解得V
输电线两端的电压为V
则V
根据
解得V
故D正确；
故选BD。
9．光敏电阻完成光信号向电信号的转变，晶体三极管将电流进行放大，同时具有完成断路和接通的开关作用，发光二极管LED模仿路灯，电路设计如图甲。为了能够驱动更大功率的负载，需用继电器来启、闭另外的供电电路如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．光较强时，光敏电阻阻值小，三极管不导通，继电器断路，处于常开状态，小灯泡L不亮
B．光较弱时，光敏电阻阻值变大，三极管导通，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合，点亮小灯泡L
C．为节省用电，调节增大，天黑更晚些，电灯亮
D．为节省用电，调节减小，天黑更晚些，电灯亮
【答案】ABC
【详解】A．当光较强时，光敏电阻的阻值很小，回路中电流较大，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即二极管不工作，继电器处于常开状态，小灯泡不亮，A正确；
B．当光较弱时，光敏电阻阻值变大，电路中电流较小，三极管导通，且获得足够的基极电流，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L，B正确；
CD．为节省用电，调节增大，由串联电路的特点可知，光敏电阻分得电压减小，因此到天黑更晚些，光线会更弱一些，光敏电阻的阻值更大一些，这样光敏电阻分得电压增大，才能使三极管导通，获得足够的基极电流，才能点亮二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L，C正确，D错误。
故选ABC。
10.如图所示，光滑水平地面上固定M、N两个等量同种正电荷，带电量为Q，相距为，在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负点电荷，电量为，质量为m，下列说法正确的是（ ）
A．从P→O的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
B．从P→O的过程中，可能加速度越来越小，速度越来越大
C．中垂线上场强最大的位置离O点距离为
D．在中垂线上O点附近做小振动的周期为
【答案】BC
【详解】C．设PO线上的点与Q点的连线与水平方向的夹角为，则场强为
令
由于
可知当，即时，有
故C正确；
这说明由于释放粒子初始位置的不同，可能出现以下两种情况：①加速度不断减小的加速运动；②加速度先增加后减小的加速运动。故A错误B正确；
D．设某时刻质点运动到距离O点上方x处，则其合力向下，为
周期为
故D错误。
故选BC。
第II卷（非选择题）
非选择题：本题共5小题，共54分
11．（8分）某同学测量某种透明材料的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、一面镀有反射膜的平行透明材料。如图所示，直尺与透明材料平行放置。
第一次测量时，激光笔发出的一束激光从直尺上点射向透明材料表面，在直尺上观察到、两个光点，读得间的距离，间的距离，图中直尺到透明材料上表面距离，透明材料厚度，反射膜的厚度极薄可忽略不计。根据所测数据可计算得出该透明材料的折射率 （计算结果保留3位有效数字）。
第二次测量前，仅将透明材料稍向下平移，在直尺上观察到的、两个光点将 （填“左移”“右移”或“不动”），间的距离将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】 1.18 右移 不变
【详解】[1]作第一次光路图如图所示
根据几何关系知，激光入射角
折射角
根据折射定律
取
[2][3]作第二次光路图
由图可知、两个光点均将向右移动，增大，而不变。
（8分）某同学通过实验测量一种合金的电阻率
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径，为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图甲所示的部件 （选填“A”“B”“C”或“D”）。从图中的示数可读出合金丝的直径为 。
(2)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化，由此可以推断：电路中 （选填图中表示接线柱的数字）之间出现了 （选填“短路”或“断路”）。
(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为和，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为。为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议：
① ；
② 。
【答案】(1) B 0.410
(2) 7、9/9、7 断路
(3) 电流表改为内接 测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值
【详解】（1）[1]螺旋测微器读数时应先将锁紧装置锁紧，即旋紧B，故选B。
[2]螺旋测微器的示数为
（2）[1][2]电压表的示数不为零，电流表的示数几乎为零，说明连接两电表的电路是导通的。而滑动变阻器几乎不起作用，说明线路电阻很大，故可判断7、9之间出现断路。
（3）[1][2]由题意知
说明电流表的分压作用不显著，故可将电流表改为内接来减小系统误差；还可以测出多组U、I值，求出后，再取平均值作为实验结果来减小偶然误差。
13．（8分）如图所示，将玉米粒装入手摇爆米花机中，机内气体的初始温度、压强，对爆米花机密封加热，当气体压强达到时，开盖使玉米粒爆开。不计玉米粒在加热过程中的体积变化，气体视为理想气体。
(1)求开盖前瞬间气体的温度；
(2)若加热过程中气体吸热，求该气体内能的变化量。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）等容变化，设后来温度为，根据查理定律有
解得
（2）根据热力学第一定律有
加热过程体积不变，即有W=0
解得
14．（14分）如图所示，在和之间有大量相同的带电粒子以初速度沿水平方向射入半径为的圆形区域，与圆心在同一水平直线上，和间的距离为，圆形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），所有粒子均从点正下方的点射出圆形区域，已知带电粒子的质量为，带电荷量为，不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用。求∶
(1)匀强磁场的磁感应强度大小；
(2)匀强磁场的最小面积。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）根据题意，如图所示
粒子在匀强磁场中做圆周运动，轨迹半径为R。由洛伦兹力提供向心力，有
解得
（2）画出两临界粒子的运动轨迹如图所示
设轨迹MN与虚线劣弧围成的面积为，轨迹KN与虚线劣弧围成的面积为。根据几何关系有
则，
解得匀强磁场的最小面积
15．（16分）有一游戏装置，水平传动带以恒定速率v=10m/s如图所示运动，传送带长度L0=6.0m，斜面CD的倾角为θ=53°，长为L1=2.0m。质量m=0.05kg的物块P可轻放在传送带不同的位置，经过C点时速度大小不变，物块P与传送带间的摩擦因数，BC段光滑，物块P与斜面CD间的动摩擦因数，斜面在D点处与半径R=0.40m的光滑圆形轨道相切连接，圆轨道的最低点E与水平轨道EF相切连接，EF轨道与CD斜面略错开．质量为M=0.15kg的物块Q放在距离E点L2=1.60m的G点处，GF之间的距离为L3=0.40m，两物块与水平轨道EF的动摩擦因数均为，紧靠F点右侧下方有一距EF为H=0.80m的平台，平台长度L4=0.40m，物块P与物块Q碰撞后粘在一起向前运动，整个运动过程中两物块均可看成质点。（sin53°=0.8，cs53°=0.6）
(1)若物体轻放在A点，求物块P第一次到达C点时的速度大小；
(2)若物体轻放在A点，则物块P通过圆轨道D点时受到的支持力；
(3)若要使物块P通过轨道与Q碰撞后粘在一起恰好打到平台右边缘，求物体P放置的位置距离B点的距离。
【答案】(1)
(2)6.4N，方向指向圆心O
(3)5m
【详解】（1）若物体在水平传送带上一直匀加速运动，根据牛顿第二定律可得，
联立解得
由此可知，物体一直匀加速到达C点，且到达C点的速度大小为；
（2）C至D过程中，根据动能定理可得
解得
在D点，根据牛顿第二定律可得
解得
方向指向圆心O；
（3）物块P与Q碰撞过程有
根据动能定理可得，
根据平抛运动的规律有，
联立解得